ترانسمیترهای فشار پنوماتیک

ترانسمیترهای فشار پنوماتیک یا ترنسمیترهای فشار تعادل نیرو

ابتدا باید بدانیم که تعادل نیرو فرستنده های فشار مفهومی بسیار قدیمی هستند که از سیگنال های پنوماتیک (هوا) برای عملکرد فرستنده ها استفاده می کنند.

اینها قدیمی هستند و در نسل امروزی ما با فرستنده فشار SMART کار می کنیم.

این مقاله فقط برای درک عملکرد ترانسمیترهای فشار پنوماتیک ارسال شده است.

یک فناوری قدیمی مهم برای انواع اندازه گیری های مداوم، سیستم خودتعادل است.

یک سیستم “خود تعادلی” به طور پیوسته یک مقدار قابل تنظیم را در مقابل یک کمیت حس شده متعادل می کند، کمیت قابل تنظیم به محض دستیابی به تعادل، نشان دهنده کمیت حس شده می شود.

یک سیستم متداول تعادل دستی، نوعی مقیاس است که در آزمایشگاه ها برای اندازه گیری جرم استفاده می شود:

در اینجا، جرم مجهول کمیت محسوس است و جرم های شناخته شده کمیت قابل تنظیم هستند.

یک تکنسین آزمایشگاه انسانی برای دستیابی به تعادل، هر تعداد جرم را در سمت چپ ترازو اعمال می کند، سپس مجموع آن جرم ها را می شمارد تا مقدار آن را تعیین کند. جرم ناشناخته.

چنین سیستمی کاملاً خطی است، به همین دلیل است که این ترازوها معمولاً برای کارهای علمی استفاده می شوند.

مکانیسم مقیاس خود همان مدل سادگی است و تنها چیزی که اشاره گر باید به دقت حس کند شرط تعادل (برابری بین توده ها) است. اگر وظیفه تعادل به یک مکانیسم خودکار داده شود، کمیت قابل تنظیم به طور مداوم تغییر می‌کند و در صورت نیاز برای متعادل کردن کمیت حس‌شده تطبیق می‌یابد و در نتیجه به نمایشی از آن کمیت حس‌شده تبدیل می‌شود.

در مورد ابزارهای تحت فشار، فشار به راحتی با اثر بر سطح یک عنصر حسگر مانند دیافراگم یا دم به نیرو تبدیل می شود.

ممکن است یک نیروی متعادل کننده ایجاد شود تا دقیقاً نیروی فشار فرآیند را خنثی کند و یک ابزار فشار تعادل نیرو بسازد.

مانند ترازو آزمایشگاهی، یک ابزار صنعتی که بر اساس اصل تعادل یک کمیت حس شده با یک کمیت قابل تنظیم ساخته شده است، ذاتاً خطی خواهد بود، که یک مزیت فوق العاده برای اهداف اندازه گیری است. /p>

همچنین بخوانید: اصول دم، دیافراگم و لوله بوردون

در اینجا، نموداری از یک فرستنده فشار پنوماتیکی تعادل نیرو را می بینیم که فشار دیفرانسیل حس شده را با فشار هوای قابل تنظیم متعادل می کند که به سیگنال خروجی پنوماتیک تبدیل می شود:

فشار دیفرانسیل توسط یک “کپسول” دیافراگم پر از مایع حس می شود، که نیرو را به “نوار نیرو” منتقل می کند. اگر میله نیرو به دلیل این نیروی اعمال شده از موقعیت خود خارج شود، یک ” بسیار حساس است. مکانیسم بافل” و “نازل” آن را حس می کند و باعث می شود یک تقویت کننده پنوماتیک (که “رله” نامیده می شود) مقدار متفاوتی از فشار هوا را به واحد دمنده ارسال کند.

دوز روی “نوار برد” فشار می‌آورد که می‌چرخد تا حرکت اولیه نوار نیرو را خنثی کند. هنگامی که سیستم به حالت تعادل باز می گردد، فشار هوا در داخل دم یک نمایش مستقیم و خطی از فشار سیال فرآیند اعمال شده به کپسول دیافراگم خواهد بود.

با تغییرات جزئی در طراحی این فرستنده فشار، ممکن است آن را از پنوماتیک به تعادل نیرو الکترونیکی تبدیل کنیم:

فشار دیفرانسیل توسط همان نوع کپسول دیافراگمی پر از مایع، که نیرو را به نوار نیرو منتقل می کند، حس می شود. اگر میله نیرو به دلیل این نیروی اعمال شده از موقعیت خود خارج شود، یک حسگر الکترومغناطیسی بسیار حساس آن را تشخیص می دهد و باعث می شود یک تقویت کننده الکترونیکی مقدار متفاوتی جریان الکتریکی را به یک سیم پیچ نیرو بفرستد.

سیم پیچ نیرو به نوار برد فشار می آورد که برای خنثی کردن حرکت اولیه میله نیرو می چرخد. هنگامی که سیستم به حالت تعادل باز می گردد، جریان میلی آمپری که از سیم پیچ نیرو عبور می کند، نمایش مستقیم و خطی فشار سیال فرآیند اعمال شده به کپسول دیافراگم خواهد بود.

همچنین ببینید: انیمیشن کاری فرستنده فشار

یک مزیت بارز ابزارهای فشار موازنه نیرو (علاوه بر خطی بودن ذاتی آنها) محدود کردن حرکت عنصر حسگر است.

برخلاف یک فرستنده فشار مبتنی بر دیافراگم مدرن که بر ویژگی های فنر دیافراگم برای تبدیل فشار به نیرو و سپس به حرکت (جابجایی) که حس می شود و به یک الکترونیکی تبدیل می شود متکی است. سیگنال، یک فرستنده تعادل نیرو زمانی بهترین عملکرد را دارد که دیافراگم شل است و اصلاً ویژگی فنری ندارد.

توازن با نیروی فشار سیال فرآیند با اعمال فشار هوای قابل تنظیم یا جریان الکتریکی قابل تنظیم به دست می آید، نه با کشش طبیعی یک عنصر فنر.

این باعث می شود که ابزار تعادل نیرو به مراتب کمتر در معرض خطاهای ناشی از خستگی فلز یا هر گونه تخریب دیگر ویژگی های فنر باشد.

متاسفانه ابزارهای تعادل نیرو دارای معایب قابل توجهی نیز هستند. مکانیسم‌های تعادل نیرو معمولاً حجیم هستند و ارتعاش خارجی را به نیروی اینرسی تبدیل می‌کنند که “نویز” را به سیگنال خروجی اضافه می‌کند.

همچنین، مقدار توان الکتریکی لازم برای تامین نیروی متعادل کننده کافی در یک فرستنده تعادل نیرو الکترونیکی به حدی است که تقریباً غیرممکن است که کمتر از سطح لازم برای اطمینان از ایمنی ذاتی محدود شود. (محافظت در برابر اشتعال تصادفی اتمسفرهای انفجاری با محدود کردن مقدار انرژی که ابزار ممکن است در جرقه تخلیه کند).

اعتبار: تونی آر. کوپالد – مجوز Creative Commons Attribution 4.0

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.